R语言进阶之坐标轴和文本

许多高层次绘图函数都有可以调整坐标轴和文本的选项：

# 在plot()中指定坐标轴相关的参数
plot(x, y, main="title", sub="subtitle",
     xlab="X-axis label", ylab="y-axixlabel",
     xlim=c(xmin, xmax), ylim=c(ymin,ymax)
     )

接下来，我将和大家简单介绍一下如何具体实现。

1. 标题

使用函数title()可以在图中添加标题，这里包括主标题、副标题、x轴标题和y轴标题，具体如下：

title(main="main title", sub="sub-title",xlab="x-axis label", ylab="y-axis label")

你也可以在title()里指定其它的绘图参数，包括文本大小、字体和颜色等等。

# 添加一个红色标题和蓝色副标题
#坐标轴标签只有默认值大小的75%并且是绿色
title(main="My Title", col.main="red",
      sub="My Sub-title", col.sub="blue",
      xlab="My X label", ylab="My Y label",
      col.lab="green", cex.lab=0.75)

2. 文本注释

我们可以使用函数text()和mtext()来给图形添加注释文本。不过，text()是将文本放在图中，而mtext()则是将文本放在图形的边缘：

text(location, "text to place", pos, ...)

mtext("text to place", side, line=n, ...)

常见选项如下图所示：

选项	描述
location	位置参数，可以用x轴和y轴的坐标表示
pos	设置文本相对于location的位置。1代表下方， 2代表左侧，3代表上方，4代表右侧。
side	函数mtext()指定图形的边缘。1代表下方， 2代表左侧，3代表上方，4代表右侧。

其它诸如坐标轴、字体和颜色等选项这里就不赘述了。

你也可以使用函数 text( )去给图中的点添加标签：

# 示例
attach(mtcars) # 固定数据集
plot(wt, mpg, main="Milage vs. Car Weight",xlab="Weight", ylab="Mileage", pch=18,col="blue") # 绘制车重和每英里耗油量的散点图
text(wt, mpg, row.names(mtcars), cex=0.6, pos=4, col="red") # 标记每个点代表的车型

3. 坐标轴

你可以使用函数axis()来创建自己的坐标轴，使用形式如下：

axis(side, at=, labels=, pos=, lty=, col=, las=, tck=, ...)

选项	描述
side	指定坐标轴的位置。1代表下方， 2代表左侧，3代表上方，4代表右侧。
at	数值型向量，指定坐标轴记号的位置
labels	字符型向量，指定坐标轴记号的标记内容（默认是该处对应的数值）
pos	指定坐标轴线的坐标位置
lty	指定线条类型
col	指定线条和坐标轴记号的颜色
las	0代表标签和坐标轴平行，2代表标签和坐标轴垂直
tck	指定坐标轴记号的长度，负值代表记号在图形外而正值代表在图形内，0代表不绘制记号，默认值是-0.01。

如果你想自己创建坐标轴，你需要在高层次绘图函数里设置参数axes=FALSE，这样绘图时就不会出现坐标轴信息，接下来就可以自行添加了。另外，设置 xaxt="n"和yaxt="n"可以分别不显示x轴和y轴。

# 简单示例
# 创建数据
x <- c(1:10); y <- x; z <- 10/x
# 创建图形边缘用于设置坐标轴
par(mar=c(5, 4, 4, 8) + 0.1)
# 绘制x vs y的图
plot(x, y,type="b", pch=21, col="red",
yaxt="n", lty=3, xlab="", ylab="") #不绘制y轴
# 添加线条 x vs. 1/x 
lines(x, z, type="b", pch=22, col="blue", lty=2)
# 在图形左侧添加坐标轴（y轴）
axis(2, at=x,labels=x, col.axis="red", las=2)
# 在图形右侧添加坐标轴，文本和记号较小
axis(4, at=z,labels=round(z,digits=2),col.axis="blue", las=2,cex.axis=0.7, tck=-.01)
# 给右侧的坐标轴添加标题
mtext("y=1/x", side=4, line=3, cex.lab=1,las=2,col="blue")
# 添加主标题并且给底部和左侧的坐标轴添加标签 
title("An Example of Creative Axes", xlab="X values",ylab="Y=X")

4. 参考线

我们可以使用abline()函数来在图形中添加直线，使用方法如下：

abline(h=yvalues, v=xvalues)

# 在y=1,5,7处添加三条水平线 
abline(h=c(1,5,7))
# 在x = 1,3,5,7,9添加三条垂直
abline(v=seq(1,10,2),lty=2,col="blue")

5. 图例

我们可以使用函数legend()来给图形添加图例，用法如下：

legend(location, title, legend, ...)

选项	描述
location	指定图例所在的位置
title	指定图例的标题
legend	指定图例

其它常见的图里选项包括 bty（指定图框类型）,bg（指定背景色）, cex（指定尺寸）和text.col（指定文本颜色），设定 horiz=TRUE可以是图例处于水平位置。

# 在y=1,5,7处添加三条水平线 
abline(h=c(1,5,7))
# 在x = 1,3,5,7,9添加三条垂直
abline(v=seq(1,10,2),lty=2,col="blue")

这一期的内容相对而言比较多，但都是非常实用且重要的，在后续的绘图中我还会常常提及，希望大家能熟练掌握！